(57)【要約】  【課題】  生体サンプル分析装置において、プレート全体を均一に精度良く温度制御をおこなうことを目的とする。  【解決手段】  生体サンプルを保持し、回転可能に取り付けられたプレート２と、プレート２を搭載するためのトレイ３と、トレイ３の周辺を温度制御するための温度制御室４と、トレイ３を回転駆動させるための駆動手段６と、温度制御室４に所定温度の空気供給を行う温度制御ユニット５を有する。温度制御室４内にプレート２、トレイ３が配置されている。温度制御室４は温度制御ユニット５近傍は厚く、トレイ３周辺部は薄い形状からなり、トレイ３に対し温度制御ユニット５からの空気流をプレート２の回転方向と平行とすることにより、プレート全体を精度良く温度制御を行うことが可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体サンプルを内部に保持したプレートを回転可能に支持する回転駆動部と、前記プレートに保持された生体サンプルに対して電圧を印加して電気泳動を行う電気泳動部と、前記電気泳動による生体サンプルの泳動状態を検出する検出部と、を備えた生体サンプル分析装置において、
前記プレートの周囲を取り囲んで、温度制御室を形成するケーシングと、
前記ケーシングに取り付けられ、前記プレートの平面と平行な方向に、温度制御された空気を送る温度制御ユニットと、をさらに備えたことを特徴とする生体サンプル分析装置。
【請求項２】
前記ケーシングは、温度制御ユニットから送出した温度調整された空気を、前記プレートの側方から前記プレートの上下面に平行に吹き付けた後、前記プレートの周囲を迂回して前記温度制御ユニットに循環させる空気流を作るガイド部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の生体サンプル分析装置。
【請求項３】
前記ケーシングは、温度制御ユニットから送出した温度調整された空気を、前記プレートの周囲を迂回させた後に、前記プレートの側方から前記プレートの上下面に平行に吹き付けた後、前記温度制御ユニットに循環させる空気流を作るガイド部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の生体サンプル分析装置。
【請求項４】
前記温度制御ユニットは、前記温度制御室内にその一面が位置するよう配置されたペルチェ素子と、前記温度制御室内の空気を吸気し、前記ペルチェ素子により温度調整された空気を排出するファンとからなることを特徴とする請求項１に記載の生体サンプル分析装置。
【請求項５】
前記ケーシングは、前記プレートの上下面に対向して平行な天井面と底面とを有する肉薄な空間と、前記温度制御ユニットが取り付けられた肉厚な空間とからなる温度制御室を形成することを特徴とする請求項１に記載の生体サンプル分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＮＡやタンパクその他の生体サンプルを所定の温度制御のもとで電気泳動させながらその分析を行う、生体サンプル分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な生体サンプルとしてＤＮＡとタンパクが存在している。近年、分子生物学の急速な進展によって、様々な疾患において遺伝子の関与がかなり正確に理解されるようになり、遺伝子をターゲットにした医療に注目が集まるようになってきている。ＤＮＡに関して、現在ＳＮＰｓ（ｓｉｎｇｌｅ  ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ  ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍの略で「１塩基多型」と一般に訳されており、遺伝子における１暗号（１塩基）の違いの総称である。）が注目されている。その理由としては、ＳＮＰｓの分類により、多くの疾患に対する罹患率や各個人の薬剤に対する効果や感受性を予測でき、さらには、地球上に親子兄弟といえども全く同じＳＮＰｓを持つ人間は絶対に存在しないことから個人の完全な特定ができると考えられているからである。
【０００３】
現在ＳＮＰｓを調べる方法としては、樹脂製のプレートに微細な流路を形成したものを用いて、電気泳動にて分析を行う装置が提案されている。その中でも本出願人は、プレートにサンプルと緩衝液を注入し、プレートを回転させることで、遠心力を用いて緩衝液とＤＮＡとを流路内に充填して電気泳動を行う装置を提案している。電気泳動にあたっては、プレート上部に設置されたヒータにより流路を所定の温度に保ち、緩衝液に対して所定の電位勾配を掛けることでサンプルを電気泳動させる。それと同時にＤＮＡサンプルに付けた蛍光物質に対してレーザやＬＥＤなどで光を照射しながら、発光としての蛍光の強度分布を検出することにより、サンプルの泳動状態を観察することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この生体サンプル分析装置において、電気泳動部の温度変動または温度の位置依存性が生体サンプルの泳動部内の泳動速度を左右し、泳動部の温度を一定に保持することは分析の分解能および精度の確保のために不可欠となっている。
【特許文献１】国際公開第２００５／０６４３３９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、複数の流路が形成されているプレートの上面にヒータと電気泳動用の電極とを配置する構成であり複雑な構成となる。また、流路ごとに的確な温度制御する場合には、加熱の際はヒータを流路ごとに設置しなければならず小型化する上で設計上の制限となる。
【０００６】
また、上記従来の装置では、加熱制御はできるものの、上昇しすぎたプレートの温度を下げる手段がないため、プレートを回転させるなどして温度を下げるより他なく、温度制御に時間がかかってしまっていた。また、装置内の雰囲気温度より十分低い温度に、強制的に下げることは難しく、装置内部を精度良く温度制御を行うのは困難であるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、プレート全体を均一に精度良く、短時間で温度制御可能とした、小型化の容易な生体サンプル分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の生体サンプル分析装置は、生体サンプルを内部に保持したプレートを回転可能に支持する回転駆動部と、前記プレートに保持された生体サンプルに対して電圧を印加して電気泳動を行う電気泳動部と、前記電気泳動による生体サンプルの泳動状態を検出する検出部と、を備えた生体サンプル分析装置において、
前記プレートの周囲を取り囲んで、温度制御室を形成するケーシングと、
前記ケーシングに取り付けられ、前記プレートの平面と平行な方向に、温度制御された空気を送る温度制御ユニットと、をさらに備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の生体サンプル分析装置によれば、より小型化した簡易な装置構成で、プレート全体を均一に精度良く、しかも短時間で加熱、冷却の温度制御をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の生体サンプル分析装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
（実施の形態）
以下、図１から図４を用いて、本実施の形態にかかる生体サンプル分析装置について説明する。
【００１１】
図１は本実施の形態にかかる生体サンプル分析装置の要部ユニットを示す斜視図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる生体サンプル分析装置の要部ユニットは、ケーシング１の下部に、プレート２を回転させるための駆動機構６を備えている。ケーシング１の内部には、駆動機構６により回転駆動されるとともに、プレート２を搭載可能なトレイ３が配置されている。ケーシング１の側方には、ケーシング１内を所定の温度に加熱・冷却を行った空気の排出を行う温度制御ユニット５を取り付けている。なお図において、ケーシング１は上蓋を取り除いた状態で示しており、上蓋を取り付けた状態では、ケーシング１内部は、密閉された温度制御室４を形成する。
【００１２】
このケーシング１の内部には、トレイ３の周囲に立設して、温度制御ユニット５からの空気を所定の方向に導くエアガイド７を有する。温度制御室４は内部にトレイ３、温度制御ユニット５およびエアガイド７が配され温度制御ユニット５から排出される空気を閉じ込め温度制御室４内部の温度制御を行う。
【００１３】
図２は本実施の形態における温度制御ユニット５の断面図である。ペルチェ８と良熱伝導体であるアルミニウムのブロックであるアルミブロック１３は樹脂等の不良熱伝導体１４で囲まれ、かつ良熱伝導体であるアルミニウムからなる温度制御室内側のヒートシンク９及び温度制御室外側のヒートシンク１０で挟み、ネジ等の締結にて狭持されている。ヒートシンク９及び１０はファンモータ１１と１２が取り付けられており、ペルチェ８からヒートシンク９及び１０へ伝わった熱を温度制御室４の内外へ放出する。ここで、ペルチェ８に流す電流の方向によりペルチェ８の冷却面、加熱面が決められる。
【００１４】
図３は図１の要部ユニットのＡ−Ａ断面図を含む装置全体の断面図であり、これを用いて生体サンプル分析装置の全体構成と、分析動作について説明する。サンプルと緩衝液が注入されたプレート２は、駆動部６に固定されているトレイ３上に置かれており、トレイ３を回転させることによりサンプルをプレートの流路へ充填及び定量を行う。また、プレートの流路内に充填されたサンプルの電気泳動を行うため、サンプルに電圧を印加するための複数の電極プローブ１６を備えた電極ユニット１７によりサンプルに電圧を加圧し、プレート内に充填されたサンプルの電気泳動を行う。この時に温度制御ユニット５より所定の温度の空気がプレート２（トレイ３）の上下を通り温度制御室内４に送り込まれる。そして、レーザ測定ユニット１８により泳動状態の測定を行う。なお、電極ユニット１７は上蓋２０の下面に一体的に取り付けられており、図では上蓋２０をケーシング１から取り外した上体を示している。
【００１５】
図４は図１の平面図である。図３で温度制御室４の厚みの薄い部分に配されたトレイ３は厚い部分に配された温度制御ユニット５からの空気流がプレート２の回転方向と平行になるよう配されている。これにより温度制御室４内のプレート２周辺部の厚みが薄いため温度制御を行う容積が少なくなり効率良く、前記温度制御ユニット５から吹き出た空気はプレート２の上面下面へ分離し流れるためプレート２全体を均一に精度良く温度制御可能となる。また温度制御室４のトレイ３と対向する下面、及び上面の上蓋２０はフラットになっている。また、図４のように温度制御ユニット５に取り付けられたファンモータ１１からの空気がヒートシンク９に対して吸い込みとなる場合、エアガイド７により設けられた流路を矢印１５のように空気は循環し、繰り返し熱交換が行われた空気がヒートシンク９を通過するため効率良く熱交換が可能となる。ここで、温度制御ユニット５からの空気流の方向は温度制御室４内のファンモータ１１の回転方向によって決まる。加熱・冷却の切り替えは、ペルチェ素子に印加する電圧の極性を逆転させることで行う。
【００１６】
以上のように本実施の形態の生体サンプル分析装置によれば、プレートの平面に平行な方向から空気を吹き付けることによりプレート全体を均一に精度良く温度制御可能となり、また、温度制御室の厚みを温度制御ユニット周辺部に対しトレイ周辺部の厚みを薄くしたため効率良く温度制御が容易となり、さらに、温度制御室内に流路を設け空気を循環させることにより効率よく熱交換が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明の生体サンプル分析装置は、プレート全体を均一に精度良く温度制御を行えるようにするものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態にかかる生体サンプル分析装置の要部ユニットの構成を示す斜視図
【図２】同要部ユニット中の温度制御ユニットを示す断面図
【図３】同要部ユニットの断面図
【図４】本発明の実施の形態にかかる生体サンプル分析装置の空気の流れを示す平面図
【符号の説明】
【００１９】
１  プレート駆動装置
２  プレート
３  トレイ
４  温度制御室
５  温度制御ユニット
６  駆動装置
７  エアガイド
８  ペルチェ
９  ヒートシンク
１０  ヒートシンク
１１  ファンモータ
１２  ファンモータ
１３  アルミブロック
１４  不良熱伝導体
１５  空気流
１６  電極プローブ
１７  電極ユニット
１８  レーザ測定ユニット
２０  上蓋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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